通用改造邓文飞J邓荣军2,肖小平彳（1.宁波北仑国际集装箱码头有限公司，浙江宁波315800;2.宁波镇海港埠公司，浙江 宁波315800;3.宁波北仑第一集装箱码头有限公司，浙江宁波315800）摘要：针对不同码头集装箱岸桥与吊具之间相互不能通用的问题，基于CAN总线通 信协议，提出岸桥与吊具实施接口改造的可行性方案并进行实践检验，确定最优方案，
最终实现码头岸桥设备一体化运行。关键词：港口；岸桥；吊具;CAN总线0引言序号岸桥表1北一集司岸桥配置品牌出厂年份电控系统西门子S7懸支掠加总戋码头公司的整合能够大幅提升码头的作业能 123# 101德国诺尔# 102德国诺尔# 104上海振华# 105上海振华# 106上海振华# 107上海振华# 108上海振华# 109上海振华# 110上海振华# 111日本三井1996199620002000是是是是力，对码头设备的一体化运作提出更高要求，在 西门子S7此，以宁波北仑第一集装箱码头有限公司（以下简 称“北一集司”）为例,对岸桥与吊具一体化进行深
安川CP317安川CP317安川CP31745入的研究实践。北一集司的前身北仑集装箱公司， 是宁波舟山港最早的专业集装箱码头公司之一， 现由宁波北仑国际集装箱码头有限公司（以下简 称“NBCT”）和岸线长度为499 m的多用途码头泊
200120012003是是是是是是678安川CP317安川CP317安川CP317安川CP317安川CP3172003910112007位（以下简称“499码头”）构成，17台岸桥设备分 别为德国诺尔、日本三井、上海振华品牌（北一集 司岸桥配置见表1）,24台吊具设备分别为瑞典
199720152000# 112上海振华安川CP317安川CP317安川CP317是否12# 151上海振华# 152上海振华BROMMA和上海振华吊具品牌。131415162017201720172017是是CAN总线通信技术以其可靠性能广泛应用
于工业领域。近几年,北一集司吊具电控系统全部 升级为德国易福门IFM CAN总线系统，岸桥与吊
# 153上海振华# 154上海振华# 155上海振华安川CP317安川CP317安川CP317安川CP317是是否具之间通信方式为点对点与CAN总线通信并存。17# 156上海振华20001问题提出吊具与岸桥适用情况见表2。为实现北一集司岸桥与吊具设备之间完全通
2017年，北一集司整合运营后，由于码头岸 桥之间设备标准不统一，吊具之间不能互换使用, 达不到公司一体化运作要求。经统计，北一集司用，需要解决如下问题:一是吊具与岸桥连接接口 统一;二是吊具I/O地址统一;三是岸桥与吊具之
间稳定的数据传输。• 39 •港口科技•智慧港口_ =表2北一集司吊具与岸桥适用情况数量（岸桥+ 吊具电控吊具编号适用情况备用吊具）（PLC）构成# 1、# 3〜# 8NBCT码头11台
# 11~# 13岸桥# 15〜# 1614(11+3) IFMCAN# 101、# 102、# 19〜# 20# 104〜# 112# 17~# 18# 51IFM CAN499码头6台岸桥〜# 5810(6+4)# 151〜# 1562解决方案2.1吊具与岸桥连接接口统一目前NBCT 11台岸桥采用的是国产37芯电
气接口，NBCT吊具吊架电气接口见图lo 499码 头6台岸桥采用美国产安费诺42芯电气接口，
499码头吊具吊架电气接口见图2。两者不能混
用,需要统一电气接口。图1 NBCT吊具吊架电气接口图2 499码头吊具吊架电气接口• 40 •经过调查研究，提出3种电气接口改造方案
备选，并对各方案改造费用和后期维护成本进行
比较。备选电气接口改造方案功能和成本比较见
表3。表3备选电气接口改造方案功能和成本比较改造方案方案1： 方案2： 方案3： 国产37芯安费诺42芯新装7芯点对点+点对点+接口功能CAN总线CAN总线CAN总线接口费用/元50 00012 60003 600后期年均维
护费用（接口 5 0009 000
300备用）/元方案1和方案2兼顾点对点和CAN总线通 信，方案3尝试加装1款公共接口，仅使用CAN 总线通信，新装7芯电气接口及功能图见图3。从 改造费用来看:方案1和方案2费用较高,后期的
维护费用也较高（按接口备用成本，以每年损坏1 个计算）;方案3费用较低,按每年备用2套接口，
每年维护成本只要约300元，关键在于能否长期
稳定运行，这需要通过实践来检验。a）电气接口
b）功能图图3新装7芯电气接口及功能图2.2吊具I/O地址统一分别对岸桥主PLC和吊具PLC中I/O地址 和通信模块的配置进行统一。新岸桥都按标书要
求支持CAN总线通信功能，而2台老岸桥#151 和#156不具备此功能，需要在司机室PLC从站 硬件配置中加装安川261 IF DP接口模块和IFM
CR3120通信模块，并且将这6台岸桥的吊具
PROFIBUS DP从站地址配置统一为32,以NBCT 为标准。主PLC吊具I/O地址配置截图见图4O此
外，还需要对其他10台吊具的PLC程序中向主
PLC的传输程序段进行I/O点位位置统一。2.3稳定的数据传输吊具通信线路走向为：吊具接线箱-电气连港口科技•智慧港口PT#：- CPU#：-输入输出分旣| T/0状态|输入输出映象|状态|SYHC-SCAK 血■ ▼ |SCANST#DINPUT卜 SIZEDOUTPUTO-SIZE注釋303?■■132一
〔High 二 SPREADER34图4主PLC吊具I/O地址配置截图接接口 -吊架接线箱一吊具悬挂电缆一＞ 卷盘侧
(1) 2018年4月12日，振华#51吊具上# 156 岸桥进行新接口双线通信作业测试，于5月2 HT
接线箱―低压滑环箱-司机室。对点对点通信而
言,所有的吊具命令和信号接近30个，经过7个 连接点，2次转换，形成近20()个故障点,其中低
机,3周作业19 805 TEU,无故障。(2) 2018年5月7 口，振华# 51吊具上
压滑环箱和电气连接接口是比较关键的点。为降
低故障率，应实现稳定的数据传输，以满足总线 通信为首要目标。首先，对#151和# 156岸桥进
NBCT# 108岸桥进行吊具功能测试，确认吊具信
号点位传输、吊具命令与动作匹配，当日下机。(3) 2018年8月30日，振华#51吊具上#151 岸桥进行长期作业稳定性试验，12月20日下机,
行吊具电缆卷取机构全变频改造，对使用近20 a
且故障率较高的低压滑环箱升级。其次.对所有 岸桥设备加装吊具泵电源滤波器，剔除高次谐波
作业41 529 TEU,通信稳定，无故障。(4) 2018年11月20 H ,振华# 56吊具上
干扰。最后，比较3种电气接口，发现前2种接口 NBCT# 105岸桥，进行互换作业试验，至12月27
日，作业18211 TEU,无故障。存在共同的现象：一是多次更换吊具后,接口母
端卡簧片容易松弛，导致接触不良；二是作业中 螺纹连接紧固处容易松动脱开，造成吊具故障，
(5) 2018年11月22日，振华#58吊具上#155
岸桥作业，至2019年1月1日，作业21 457 TEU,
严重时会烧毁接口。以2018年# 151-# 156吊具
无故障。故障为例，全年吊具总计岀现故障56次,其中接
测试和试运行结果达到预期，运行稳定，今 后，将按照方案3对其他NBCT岸桥、吊具进行接 口改造，实现北一集司所有岸桥与吊具之间完全
口故障14次(# 156烧毁1次，直接损失约9 000 元)，故障占比25%。CAN总线在港机实际运用
中，要求连接可靠，排除干扰，方可稳定运行。实 践表明，连接松弛是导致CAN总线数据包丢失的 症结所在,需要重点予以解决。基于以上研究数
通用。4结语实践表明，按照方案3,使用CAN总线通信, 省去点对点通信中吊具命令和信号的转换环节,
据,可按第3种方案进行局部改造和测试。3测试和试运行方案3中的7芯电气接口，其连接非常紧密，
可实现岸桥与吊具稳定运行，使北一集司实现岸
桥与吊具设备一体化运行。码头公司可根据实际 情况合理配置备用吊具数量，从而减少固定资产
理论拔插寿命高达500次以上，实际使用过程中， 技术人员分别进行检验：投入。・41・
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